專(zhuān)利名稱(chēng)：變擺角無(wú)級(jí)加載式雙軸向旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)的球-塊摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種變擺角無(wú)級(jí)加載式雙軸向旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)的球-塊摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)，該裝置可以模擬點(diǎn)接觸雙軸向旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)工況下的摩擦磨損試驗(yàn)。
背景技術(shù)：
自潤(rùn)滑關(guān)節(jié)軸承是一種無(wú)需補(bǔ)充潤(rùn)滑劑的特殊形式的關(guān)節(jié)軸承，廣泛應(yīng)用于航空航天、礦山冶金、印刷、紡織、交通、醫(yī)藥、電力等各類(lèi)機(jī)械設(shè)備中，尤其是在要求高承載、低速擺動(dòng)和具有自位能力的機(jī)構(gòu)中。其失效的主要形式是磨損失效，磨損使軸承內(nèi)部的游隙增大，從而引起軸承支承的動(dòng)部件的振動(dòng)和噪聲增加，使機(jī)械的運(yùn)行狀態(tài)變差，導(dǎo)致不能正常工作，造成軸承在疲勞損壞前發(fā)生破壞。因此通過(guò)設(shè)計(jì)變擺角無(wú)級(jí)加載式雙軸向旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)的球％塊磨損試驗(yàn)機(jī)來(lái)模擬研究點(diǎn)接觸旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)磨損壽命的影響因素，為提高其摩擦磨損性能提供改進(jìn)依據(jù)。在對(duì)關(guān)節(jié)軸承工況環(huán)境進(jìn)行模擬的試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)方面，前人做了一些研究姜韶峰、楊咸啟等在“新型關(guān)節(jié)軸承壽命試驗(yàn)機(jī)及關(guān)節(jié)軸承壽命判斷準(zhǔn)則”(軸承，1996，
(06):30-33)文中以整個(gè)關(guān)節(jié)軸承為試驗(yàn)對(duì)象，主軸進(jìn)行單方向旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)關(guān)節(jié)軸承進(jìn)行摩擦磨損試驗(yàn)；Horacio Vasquez、Karen Lozano 等在 “Design of a wear tester fornano-reinforced polymer composites” (Measurement， 2008， (41):870-877， USA)文中研制了往復(fù)式摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)模擬人工關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)情況，該試驗(yàn)機(jī)采用了頂部試樣銷(xiāo)固定，底端試樣圓盤(pán)在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)下往復(fù)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行摩擦磨損試驗(yàn)的工作方式；沈雪瑾等在“單驅(qū)動(dòng)雙軸向旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)的球-塊磨損試驗(yàn)機(jī)”(授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利號(hào)ZL 2010 I0167639. 0)中設(shè)計(jì)了球-塊磨損試驗(yàn)機(jī)模擬關(guān)節(jié)軸承的工況條件，其采用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)并利用杠桿方式進(jìn)行加載。前二者摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)中的摩擦副與關(guān)節(jié)軸承的運(yùn)動(dòng)方式不盡相同，后者試驗(yàn)機(jī)的擺動(dòng)幅度單一，且只能進(jìn)行手動(dòng)有級(jí)加載。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)已有技術(shù)存在的缺陷提供一種變擺角無(wú)級(jí)加載式雙軸向旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)的球-塊摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)，能夠模擬大多數(shù)關(guān)節(jié)軸承雙軸向旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方式，并進(jìn)行重載磨損試驗(yàn)，具有擺角擺頻可調(diào)、無(wú)級(jí)加載傳動(dòng)可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、實(shí)用性強(qiáng)且在變擺角點(diǎn)接觸的球-塊摩擦學(xué)試驗(yàn)中應(yīng)用廣泛等特點(diǎn)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的構(gòu)思是一種具有模擬點(diǎn)接觸雙軸向旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)的變擺角無(wú)級(jí)加載式雙軸向旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)的球-塊摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)，對(duì)偶試樣球可以隨相互2個(gè)垂直的軸做可調(diào)擺角和頻率的旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)。首先是電機(jī)通過(guò)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)框架軸旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)，而此軸與擺動(dòng)框架為一體，即帶軸擺動(dòng)框架，擺動(dòng)框架的擺角可以通過(guò)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中曲柄、搖桿上的滑動(dòng)槽及銷(xiāo)軸位置來(lái)調(diào)節(jié)改變。當(dāng)帶軸擺動(dòng)框架做旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)時(shí)，動(dòng)力經(jīng)過(guò)兩級(jí)圓錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)與擺動(dòng)框架軸相互垂直的對(duì)偶試樣球軸也做旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)。試驗(yàn)機(jī)加載由伺服電機(jī)通過(guò)滾珠絲杠推動(dòng)直線導(dǎo)軌上的加載部件實(shí)現(xiàn)，加載力通過(guò)加載部件間的緩沖彈簧傳遞，加載力大小由緩沖彈簧下方的測(cè)力傳感器測(cè)量，通過(guò)對(duì)伺服電機(jī)加載步數(shù)的調(diào)整以及測(cè)力傳感器上加載力的精確讀數(shù)實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)機(jī)的無(wú)級(jí)加載。試樣塊和對(duì)偶試樣球?yàn)楦吒苯佑|，接觸力可達(dá)數(shù)百M(fèi)Pa。其優(yōu)點(diǎn)是擺角擺頻可調(diào)、加載精確可控、傳動(dòng)可靠、完全模擬點(diǎn)接觸雙軸向旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)方式、實(shí)用性強(qiáng)且在變擺角點(diǎn)接觸的球塊摩擦學(xué)試驗(yàn)中應(yīng)用廣泛。根 據(jù)上述發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案
一種變擺角無(wú)級(jí)加載式雙軸向旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)的球-塊摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)，包括機(jī)座、機(jī)架、力口載部件、雙軸向旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)部件、驅(qū)動(dòng)部件，其特征在于1)所述加載部件位于雙軸向旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)部件的上方，通過(guò)伺服電機(jī)與滾珠絲杠推動(dòng)直線導(dǎo)軌上的加載塊向下運(yùn)動(dòng)，并將加載力通過(guò)緩沖彈簧傳遞給試樣夾持塊實(shí)現(xiàn)加載；2)所述雙軸向旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)部件對(duì)偶試樣球固定安裝在對(duì)偶球軸的中央處，該對(duì)偶球軸的兩端通過(guò)軸承支承于一個(gè)帶軸擺動(dòng)框架上，并與該帶軸擺動(dòng)框架的軸線垂直相交；3)所述驅(qū)動(dòng)部件試驗(yàn)機(jī)由異步電機(jī)帶動(dòng),通過(guò)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)將驅(qū)動(dòng)力傳遞給帶軸擺動(dòng)框架，帶軸擺動(dòng)框架的擺角可通過(guò)改變曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中曲柄和搖桿長(zhǎng)度來(lái)調(diào)節(jié)，曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的曲柄、搖桿的長(zhǎng)度可通過(guò)移動(dòng)桿件上的滑動(dòng)軸的位置調(diào)節(jié)，滑動(dòng)軸沿桿件上滑槽移動(dòng)；所述帶軸擺動(dòng)框架通過(guò)一個(gè)兩級(jí)圓錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)聯(lián)接對(duì)偶試樣球軸，并將動(dòng)力傳遞給對(duì)偶試樣球軸實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)。上述異步電機(jī)固定安裝在機(jī)座上，所述帶軸擺動(dòng)框架兩邊的短軸分別通過(guò)軸承支承于機(jī)座上，所述加載部件通過(guò)帶軸擺動(dòng)框架上方的支承板固定，所述驅(qū)動(dòng)部件是所述異步電機(jī)的輸出軸通過(guò)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)聯(lián)接帶軸擺動(dòng)框架的一短軸實(shí)現(xiàn)帶軸擺動(dòng)框架的擺動(dòng)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)力通過(guò)兩級(jí)圓錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)框架內(nèi)對(duì)偶試樣球軸的旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)。上述兩級(jí)圓錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是一根齒輪軸通過(guò)軸承簡(jiǎn)支在帶軸擺動(dòng)框架底部中央，其中心線對(duì)準(zhǔn)對(duì)偶試樣球中心，該齒輪軸上同軸固定安裝一個(gè)上圓錐齒輪和一個(gè)下圓錐齒輪，在機(jī)座上固定安裝一個(gè)固定圓錐齒輪與所述下圓錐齒輪嚙合，在所述對(duì)偶試樣球軸上固連一個(gè)垂直圓錐齒輪與所述上圓錐齒輪嚙合。本發(fā)明具有以下突出實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的技術(shù)進(jìn)步
(O能夠完全模擬點(diǎn)接觸旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)方式；
(2)被測(cè)試樣塊與對(duì)偶試樣球是高副接觸的重載摩擦磨損；
(3)對(duì)偶試樣球能夠隨兩個(gè)相互垂直的軸做雙軸向擺角擺頻可調(diào)的旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)；
(4)通過(guò)伺服電機(jī)加載，并由測(cè)量傳感器精確測(cè)量加載力，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)精確加載；
(5)無(wú)級(jí)精確加載，傳動(dòng)可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，制造成本低，操作簡(jiǎn)便，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制。


圖I是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖I中A-A處的剖視圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)例結(jié)合附圖詳述如下
實(shí)施例一參看附圖，本變擺角無(wú)級(jí)加載式雙軸向旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)的球-塊摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)，包括底部機(jī)座(28)、機(jī)架、加載部件(I)、雙軸向旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)部件(II)和驅(qū)動(dòng)部件(III)，其特征在于
1)所述加載部件(I)為無(wú)級(jí)加載機(jī)構(gòu)，安裝在機(jī)架上部，通過(guò)一個(gè)伺服電機(jī)(I)與滾珠絲杠(7)推動(dòng)，并通過(guò)緩沖彈簧(10)將加載力傳遞給一個(gè)試樣塊夾持件(17)，實(shí)現(xiàn)試樣塊對(duì)對(duì)偶試樣球無(wú)級(jí)加載；
2)所述驅(qū)動(dòng)部件(III)通過(guò)一個(gè)異步電機(jī)(23)驅(qū)動(dòng)一個(gè)帶有滑動(dòng)槽的曲柄(24)和搖桿(25)運(yùn)動(dòng)，搖桿(25)與所述雙軸向旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)機(jī)構(gòu)(II)的一個(gè)帶軸擺動(dòng)框架(29)的一端短軸相聯(lián)；
3)所述雙軸向旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)部件(II)通過(guò)所述機(jī)架的左右支承板(15)固連在底部機(jī)座
(28)上，所述帶軸擺動(dòng)框架(29)內(nèi)安裝的試樣球通過(guò)下方的兩級(jí)圓錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)隨兩個(gè) 相互垂直軸一帶軸擺動(dòng)框架(29)的軸與安裝對(duì)偶試樣球(19)的對(duì)偶試樣球軸(18)，作可調(diào)擺角和頻率的雙軸向旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)。實(shí)施例二 本實(shí)施例與實(shí)施例一基本相同，特別之處在于加載部件(I)安裝于加載支承板(5)上通過(guò)螺栓聯(lián)接固定于左右支承板(15)上，所述加載部件(I)的動(dòng)力由伺服電機(jī)(I)提供，通過(guò)下方聯(lián)軸器(4)與滾珠絲杠(7)帶動(dòng)安裝于導(dǎo)軌滑塊上的連接塊(8)加載，加載力通過(guò)緩沖彈簧(10)傳遞給下方的試樣塊夾持件(17);所述加載部件(I)中伺服電機(jī)(I)通過(guò)安裝塊(2 )固定于電機(jī)支承板(3 )上，通過(guò)所述聯(lián)軸器(4)與滾珠絲杠(7 )相聯(lián)，滾珠絲杠螺母(6)通過(guò)連接塊(8)與導(dǎo)軌滑塊(9)相聯(lián)，因此所述滾珠絲杠螺母(6)可沿直線導(dǎo)軌(11)進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)所述緩沖彈簧(10)將加載力傳遞給試樣塊夾持件(17)，所述試樣塊夾持件(17)通過(guò)連接塊(14)與導(dǎo)軌滑塊(13)相聯(lián)并裝配于直線導(dǎo)軌(11)上，所述連接塊(14)上方通過(guò)螺栓聯(lián)接測(cè)力傳感器(12)，可測(cè)量加載力大小，所述測(cè)力傳感器(12)通過(guò)彈簧托盤(pán)與所述緩沖彈簧(10)相聯(lián)。實(shí)施例三本實(shí)施例與實(shí)施例一基本相同，特別之處在于雙軸向旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)部件
(II)中的兩級(jí)圓錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是齒輪軸(21)通過(guò)軸承簡(jiǎn)支在所述帶軸擺動(dòng)框架(29)底部中央，其中心線對(duì)準(zhǔn)所述對(duì)偶試樣球(19)中心，所述齒輪軸(21)上同軸固定安裝上圓錐齒輪(20)和下圓錐齒輪(22)，在機(jī)座(28)上通過(guò)齒輪固定板(26)固定安裝固定圓錐齒輪(27)與所述下圓錐齒輪(22)嚙合，在所述對(duì)偶試樣球軸(18)上固連一個(gè)垂直圓錐齒輪
(31)與所述上圓錐齒輪(20)嚙合。在雙軸向旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)部件(II)中的擺動(dòng)框架兩側(cè)安裝有帶滑動(dòng)槽的平衡塊(16)，所述帶滑動(dòng)槽的平衡塊(16)通過(guò)螺釘與帶軸擺動(dòng)框架(29)固定，使其位置可通過(guò)滑動(dòng)槽中螺釘?shù)南鄬?duì)固定位置來(lái)調(diào)節(jié)，確保雙軸向旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)部件(II)的質(zhì)心與帶軸擺動(dòng)框架(29)轉(zhuǎn)動(dòng)軸和對(duì)偶試樣球軸(18)的軸心重合，提高試驗(yàn)機(jī)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的穩(wěn)定性。實(shí)施例四本實(shí)施例與實(shí)施例一基本相同，特別之處在于所述異步電機(jī)(23)固定安裝在機(jī)座(28)上，所述帶軸擺動(dòng)框架(29)的兩邊短軸通過(guò)軸承支承于左右框架支承板(30)上，所述驅(qū)動(dòng)部件(III)是所述異步電機(jī)(23)與帶有滑動(dòng)槽的曲柄(24)相聯(lián)，所述帶有滑動(dòng)槽的曲柄(24)通過(guò)連桿與帶有滑動(dòng)槽的擺動(dòng)桿(25)相聯(lián)，所述帶有滑動(dòng)槽的擺動(dòng)桿(25 )與所述帶軸擺動(dòng)框架(29 )的一端短軸固連并將所述異步電機(jī)(23 )驅(qū)動(dòng)力傳遞給帶軸擺動(dòng)框架(29 )使其旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)。工作原理是異步電機(jī)(23)通過(guò)驅(qū)動(dòng)部件(III)帶動(dòng)帶軸擺動(dòng)框架(29)旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)，擺動(dòng)角度可通過(guò)連接銷(xiāo)軸在滑動(dòng)槽中的位置來(lái)調(diào)節(jié)，動(dòng)力再經(jīng)此框架，由兩級(jí)圓錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)對(duì)偶試樣球軸(18)做旋轉(zhuǎn)擺動(dòng),對(duì)偶試樣球(19)固定于對(duì)偶試樣球軸(18)上，這樣就實(shí)現(xiàn)了對(duì)偶試樣球(19)同時(shí)隨對(duì)偶試樣球軸(18)和與之垂直的帶軸擺動(dòng)框架
(29)轉(zhuǎn)動(dòng)軸作雙軸向旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)。加載部件(I)的加載力通過(guò)伺服電機(jī)(I)提供，并依次經(jīng)過(guò)聯(lián)軸器(4)、滾珠絲杠(7)、緩沖彈簧(10)將加載力傳遞給試樣塊夾持件(17)，加載力的大小由測(cè)力傳感器(12)測(cè)量，通過(guò)控制伺服 電機(jī)(I)的步數(shù)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)加載。
權(quán)利要求
1.一種變擺角無(wú)級(jí)加載式雙軸向旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)的球-塊摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)，包括底部機(jī)座(28)、機(jī)架、加載部件(I)、雙軸向旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)部件(II)和驅(qū)動(dòng)部件(III)，其特征在于 1)所述加載部件(I)為無(wú)級(jí)加載機(jī)構(gòu)，安裝在機(jī)架上部，通過(guò)ー個(gè)伺服電機(jī)(I)與滾珠絲杠(7)推動(dòng)，并通過(guò)緩沖彈簧(10)將加載力傳遞給一個(gè)試樣塊夾持件(17)，實(shí)現(xiàn)試樣塊對(duì)對(duì)偶試樣球無(wú)級(jí)加載； 2)所述驅(qū)動(dòng)部件(III)通過(guò)ー個(gè)異步電機(jī)(23)驅(qū)動(dòng)ー個(gè)帶有滑動(dòng)槽的曲柄(24)和搖桿(25)運(yùn)動(dòng)，搖桿(25)與所述雙軸向旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)機(jī)構(gòu)(II)的一個(gè)帶軸擺動(dòng)框架(29)的一端短軸相聯(lián)； 3)所述雙軸向旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)部件(II)通過(guò)所述機(jī)架的左右支承板(15)固連在底部機(jī)座(28)上，所述帶軸擺動(dòng)框架(29)內(nèi)安裝的試樣球通過(guò)下方的兩級(jí)圓錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)隨兩個(gè)相互垂直軸ー帶軸擺動(dòng)框架(29)的軸與安裝對(duì)偶試樣球(19)的對(duì)偶試樣球軸(18)，作可調(diào)擺角和頻率的雙軸向旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的變擺角無(wú)級(jí)加載式雙軸向旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)的球-塊摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)，其特征在干所述加載部件(I)安裝于ー塊加載支承板(5)上，加載支承板(5)通過(guò)螺栓聯(lián)接固定于左右兩個(gè)支承板(15)上；所述加載部件(I)的結(jié)構(gòu)是ー個(gè)伺服電機(jī)(I)的輸出軸通過(guò)一個(gè)聯(lián)軸器(4)與ー根滾珠絲杠(7)連接，帶動(dòng)連接塊(8)加載，在連接塊(8)與試樣塊夾持件(17)之間裝有ー個(gè)緩沖彈簧(10)，加載カ通過(guò)緩沖彈簧(10)傳遞給下方的試樣塊夾持件(17 )，所述試樣塊夾持件(17 )下方安裝有對(duì)偶試樣球(19 ),對(duì)偶試樣球(19 )安裝在ー個(gè)對(duì)偶試樣球軸(18)中部，所述對(duì)偶試樣球軸(18)的兩端通過(guò)軸承支承于所述帶軸擺動(dòng)框架(29)上，并與帶軸擺動(dòng)框架(29)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線垂直相交。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變擺角無(wú)級(jí)加載式雙軸向旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)的球-塊摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述伺服電機(jī)(I)通過(guò)ー個(gè)安裝塊(2)固定于ー個(gè)電機(jī)支承板(3)上，通過(guò)所述聯(lián)軸器(4)與滾珠絲杠(7)相聯(lián)，滾珠絲杠螺母(6)通過(guò)連接塊(8)與導(dǎo)軌滑塊(9)相聯(lián)，因此所述滾珠絲杠螺母(6)可沿直線導(dǎo)軌(11)進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)所述緩沖彈簧(10)將加載力傳遞給試樣塊夾持件(17)，所述試樣塊夾持件(17)通過(guò)連接塊(14)與導(dǎo)軌滑塊(13)相聯(lián)并裝配于直線導(dǎo)軌(11)上，連接塊(14)上方通過(guò)螺栓聯(lián)接ー個(gè)測(cè)カ傳感器(12)，可測(cè)量加載カ大小，所述測(cè)カ傳感器(12)通過(guò)ー個(gè)彈簧托盤(pán)與所述緩沖彈簧(10)相聯(lián)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的變擺角無(wú)級(jí)加載式雙軸向旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)的球-塊摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)部件(III)的結(jié)構(gòu)是所述異步電機(jī)(23)與帶有滑動(dòng)槽的曲柄(24)相聯(lián)，所述帶有滑動(dòng)槽的曲柄(24)通過(guò)連桿與帶有滑動(dòng)槽的擺動(dòng)桿(25)相聯(lián)，所述帶有滑動(dòng)槽的擺動(dòng)桿(25 )與所述帶軸擺動(dòng)框架(29 )的一端短軸固連并將所述異步電機(jī)(23 )驅(qū)動(dòng)カ傳遞給帶軸擺動(dòng)框架(29)使其旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的變擺角無(wú)級(jí)加載式雙軸向旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)的球-塊摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述雙軸向旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)部件(II)的結(jié)構(gòu)是所述帶軸擺動(dòng)框架(29)上端安裝一根對(duì)偶試樣球軸(18)，其中央安裝所述對(duì)偶試樣球(19)，所述對(duì)偶試樣球軸(18)的兩端通過(guò)軸承支承于所述帶軸擺動(dòng)框架(29)上，并與帶軸擺動(dòng)框架(29)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線垂直相交，所述對(duì)偶試樣球軸(18)的下方安裝有兩級(jí)圓錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述兩級(jí)圓錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是通過(guò)底部齒輪軸(21)轉(zhuǎn)動(dòng)支承于所述帶軸擺動(dòng)框架(29)底部中央，其中心線對(duì)準(zhǔn)所述對(duì)偶試樣球(19)中心，所述齒輪軸(21)上同軸固定安裝上圓錐齒輪(20)和下圓錐齒輪(22)，在機(jī)座(28)上通過(guò)ー塊齒輪固定板(26)固定安裝ー個(gè)固定圓錐齒輪(27)與所述下圓錐齒輪(22)嚙合，在所述對(duì)偶試樣球軸(18)上固連ー個(gè)垂直圓錐齒輪(31)與所述上圓 錐齒輪(20)嚙合，實(shí)現(xiàn)所述對(duì)偶試樣球軸(18)的旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)；在雙軸向旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)部件(II)中的帶軸擺動(dòng)框架(29)兩側(cè)各安裝有一個(gè)帶滑動(dòng)槽的平衡塊(16)，所述帶滑動(dòng)槽的平衡塊(16)通過(guò)螺釘與帶軸擺動(dòng)框架(29)固定，使其位置可通過(guò)滑動(dòng)槽中螺釘?shù)南鄬?duì)固定位置來(lái)調(diào)節(jié)，確保雙軸向旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)部件(II)的質(zhì)心與帶軸擺動(dòng)框架(29)轉(zhuǎn)動(dòng)軸和對(duì)偶試樣球軸(18)的軸心重合，提高試驗(yàn)機(jī)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的穩(wěn)定性。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種變擺角無(wú)級(jí)加載式雙軸向旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)的球-快摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)。包括加載部件、雙軸向旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)部件、驅(qū)動(dòng)部件。所述加載部件為無(wú)級(jí)加載式加載機(jī)構(gòu)，通過(guò)伺服電機(jī)與滾珠絲杠推動(dòng)，并通過(guò)緩沖彈簧將加載力傳遞給試樣塊夾持件，實(shí)現(xiàn)試樣塊對(duì)對(duì)偶試樣球施加載荷，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)加載；所述驅(qū)動(dòng)部件通過(guò)異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)帶有滑動(dòng)槽的曲柄和搖桿運(yùn)動(dòng)，搖桿與雙軸向旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)部件的帶軸擺動(dòng)框架的一端短軸相聯(lián)。所述雙軸向旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)部件通過(guò)機(jī)架的左右支承板固連在底部機(jī)座上，帶軸擺動(dòng)框架內(nèi)試樣球軸通過(guò)下方的兩級(jí)圓錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)隨兩個(gè)相互垂直軸做可調(diào)擺角和頻率的雙軸向旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是擺角擺頻可調(diào)、加載精確可控、傳動(dòng)可靠、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，能夠完全模擬球 塊雙軸向旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)工況下的摩擦磨損。
文檔編號(hào)G01N3/02GK102661903SQ201210138748
公開(kāi)日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月8日
發(fā)明者劉云飛, 沈雪瑾, 黃夏婧 申請(qǐng)人:上海大學(xué)